交換結合パラメータ

Green関数法を用いて、各原子サイトに局在したスピン間の有効相互作用を交換結合係数として評価することができます [16,17]。この機能はコリニアDFT法のクラスター計算とバンド計算に対してのみサポートされています。またOpenMX Ver. 3.8では、ポストプロセス計算で使用するプログラム「jx」はバンド計算の場合にのみ MPI並列化されています。クラスター計算の場合には、MPI並列化が実装されていませんので注意して下さい。

次の二つのステップで、各原子サイトに局在するスピン間の交換結合係数を計算されます。

(1) SCF計算

まず最初に通常のSCF計算を実行します。ここでは例として、「work」ディレクトリ中の入力ファイル「Fe2.dat」を使用して、コリニアDFT計算を実行します。この計算は鉄原子の2量体に対するものです。ただしSCF計算の際に、次のキーワード「HS.fileout」を設定する必要があります。

    HS.fileout                   on       # on|off, default=off

計算が正常に完了すると、「work」ディレクトリ中にファイル「fe2.scfout」が生成されます。

(2) 交換結合係数の計算

交換結合パラメータを計算するためにプログラムコード「jx」をコンパイルします。ディレクトリ「source」に移動し、次のようにコンパイルします。

    % make jx

コンパイルが正常に終了すると、「work」ディレクトリ中に実行ファイル「jx」が生成されます。交換結合係数の計算するためにはプログラム「jx」を用いて、以下のように実行します。ここで「System.Name.scfout」が入力データとなります。

    % ./jx fe2.scfout

プログラムとの会話形式で交換結合係数の計算を進めていきます。

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 jx: code for calculating an effective exchange coupling constant J 
 Copyright (C), 2003, Myung Joon Han, Jaejun Yu, and Taisuke Ozaki 
 This is free software, and you are welcome to         
 redistribute it under the constitution of the GNU-GPL.
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Read the scfout file (fe2.scfout)
 Previous eigenvalue solver = Cluster
 atomnum                    = 2
 ChemP                      = -0.108015991530 (Hartree)
 E_Temp                     = 600.000000000000 (K)
 
Evaluation of J based on cluster calculation
 Diagonalize the overlap matrix
 Diagonalize the Hamiltonian for spin= 0
 Diagonalize the Hamiltonian for spin= 1

 Specify two atoms (e.g 1 2, quit: 0 0)  1 2
 J_ij between 1th atom and 2th atom is 848.136902053845 cm^{-1}
 Specify two atoms (e.g 1 2, quit: 0 0)  2 1
 J_ij between 2th atom and 1th atom is 848.136902053844 cm^{-1}
 Specify two atoms (e.g 1 2, quit: 0 0)  0 0

交換結合係数を計算する二つの原子を指定して下さい。また「0 0」と打ち込むことで、プログラム「jx」が終了します。

2017-03-07